智能車(chē)庫(kù)的設(shè)計(jì)及其調(diào)度策略

丁偉成，崔恩漢，杜思晗

（安徽理工大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，安徽 淮南232001）

1 引言

隨著科技的發(fā)展與人們生活水平的提高，汽車(chē)成為日常生活中必不可缺的交通工具，汽車(chē)的不斷增多，汽車(chē)的停車(chē)問(wèn)題給原本的土地資源就十分緊缺的城市又添了一層堵，原始型的車(chē)庫(kù)占用的實(shí)體空間較大，不靈活，且面積利用率低，這就促成了車(chē)庫(kù)的改革。

2 智能車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)目的

空間立體智能車(chē)庫(kù)設(shè)計(jì)目的在于解決現(xiàn)今城市車(chē)輛停放問(wèn)題，解決空間利用率低、車(chē)輛安全停放存取車(chē)繁雜問(wèn)題。能夠解決在有限的面積上的停車(chē)問(wèn)題，降低車(chē)位的價(jià)格，以及使車(chē)庫(kù)方便，操作簡(jiǎn)便，將智能化與立體化引入車(chē)庫(kù)，所設(shè)計(jì)的新型智能車(chē)庫(kù)，管控信息系統(tǒng)包括實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，確保數(shù)據(jù)及時(shí)反饋，對(duì)日常數(shù)據(jù)的維護(hù)、工作狀態(tài)的監(jiān)視和工作任務(wù)有序地進(jìn)行，其核心就是數(shù)據(jù)對(duì)人的及時(shí)反饋和管理。

3 智能車(chē)庫(kù)工作原理

該智能車(chē)庫(kù)以垂直提升平面式車(chē)庫(kù)為原理，采用升降機(jī)與搬運(yùn)機(jī)共同作業(yè)的模式，實(shí)現(xiàn)存車(chē)、取車(chē)以及車(chē)位的調(diào)整，該車(chē)庫(kù)的升降通道固定不變，配備可用編程操控的搬運(yùn)機(jī)與升降機(jī)。與傳統(tǒng)車(chē)庫(kù)相比，該空間立體智能車(chē)庫(kù)在相同的占地面積下極大地提高了空間利用率，且易于建造，結(jié)構(gòu)明了，存取車(chē)方便，保障車(chē)輛的安全停放。用戶(hù)存車(chē)時(shí)采用手機(jī)APP 或者微信小程序錄入車(chē)輛信息，并且入庫(kù)系統(tǒng)會(huì)對(duì)車(chē)輛進(jìn)行安全檢測(cè)和車(chē)型檢測(cè)，通過(guò)檢測(cè)保證入庫(kù)的車(chē)型符合要求，升降系統(tǒng)會(huì)將車(chē)輛提升至所選的專(zhuān)用車(chē)庫(kù)、臨時(shí)停車(chē)車(chē)庫(kù)或者長(zhǎng)時(shí)間停車(chē)車(chē)庫(kù)的某層，此層搬運(yùn)設(shè)備將會(huì)把車(chē)搬運(yùn)到合適位置停放完成停車(chē)。為縮短存取時(shí)間以及造成不必要的混亂，可將存取的升降機(jī)分開(kāi)使用，可提升效率，存車(chē)即可到存車(chē)升降機(jī)口，將車(chē)放入后，先將車(chē)上升或下降到存車(chē)層。取車(chē)時(shí)可提前預(yù)約一個(gè)時(shí)間，預(yù)先將車(chē)從存車(chē)層升降到取車(chē)層，可縮短取車(chē)時(shí)間，也可提高工作效率，為了存取車(chē)方便，會(huì)為車(chē)位編號(hào)，每個(gè)車(chē)位搬運(yùn)都會(huì)有固定的存取路徑，儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

4 系統(tǒng)調(diào)度策略

本系統(tǒng)采用ZigBee 通訊系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度，主要有固定終端與移動(dòng)終端，固定終端在車(chē)庫(kù)內(nèi)部控制車(chē)庫(kù)各系統(tǒng)運(yùn)行，移動(dòng)終端對(duì)固定終端發(fā)起命令。其中有智能停車(chē)提示系統(tǒng)、車(chē)位快速自動(dòng)選擇系統(tǒng)、停車(chē)對(duì)位系統(tǒng)、升降電梯系統(tǒng)、智能搬運(yùn)系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)、排水系統(tǒng)。最后針對(duì)單個(gè)車(chē)庫(kù)，設(shè)計(jì)了集成光電傳感器、超聲波傳感器等多種傳感器的檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)車(chē)輛存車(chē)和取車(chē)進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化和集成化。

4.1 智能停車(chē)系統(tǒng)與停車(chē)對(duì)位系統(tǒng)

在存車(chē)時(shí)車(chē)輛駛?cè)氪孳?chē)口附近區(qū)域，手機(jī)或者車(chē)載平板打開(kāi)APP 或者微信小程序進(jìn)行存車(chē)資料錄入，或者手動(dòng)輸入進(jìn)行車(chē)輛分類(lèi)，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)選擇合適車(chē)庫(kù)并反饋停車(chē)位置，并給予導(dǎo)航，車(chē)主需將車(chē)停到固定停車(chē)區(qū)域，等待車(chē)主下車(chē)智能停車(chē)系統(tǒng)將開(kāi)始運(yùn)行，首先系統(tǒng)會(huì)將汽車(chē)調(diào)整到最合適的位置，并將信號(hào)傳遞給固定終端進(jìn)行下一步操作。

4.2 升降電梯系統(tǒng)與智能搬運(yùn)系統(tǒng)

升降電梯系統(tǒng)采用固定軌道與智能搬運(yùn)系統(tǒng)在每層車(chē)庫(kù)通過(guò)鋸齒狀邊緣相互卡扣，以便升降系統(tǒng)與智能搬運(yùn)系統(tǒng)相互對(duì)接[1]。智能停車(chē)之后，終端將根據(jù)汽車(chē)類(lèi)型及車(chē)主的要求及時(shí)選擇車(chē)庫(kù)車(chē)位并選擇停車(chē)路線(xiàn)，將路線(xiàn)分為a*b 式路線(xiàn)，a 為升降裝置個(gè)數(shù)，b 為車(chē)庫(kù)內(nèi)具體路線(xiàn)。每層車(chē)庫(kù)地板會(huì)埋下磁感應(yīng)裝置來(lái)進(jìn)行定位，并對(duì)每個(gè)車(chē)位設(shè)定路線(xiàn)，以最大的效率進(jìn)行搬運(yùn)，采用a 路線(xiàn)上升降的時(shí)間差來(lái)進(jìn)行b 路線(xiàn)的規(guī)劃，假定升降及存取車(chē)時(shí)間為5min，則每條搬運(yùn)路線(xiàn)運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)5min，以達(dá)到最大效率，給用戶(hù)提供最便捷的存取車(chē)系統(tǒng)。

4.3 車(chē)位快速選擇系統(tǒng)

智能固定終端會(huì)在智能停車(chē)后根據(jù)移動(dòng)終端用戶(hù)的反饋以及車(chē)庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)選擇最佳車(chē)位，并實(shí)時(shí)傳遞給固定終端與移動(dòng)終端，實(shí)時(shí)控制升降系統(tǒng)與智能搬運(yùn)系統(tǒng)完成汽車(chē)的入庫(kù)。

4.4 監(jiān)控系統(tǒng)與防盜系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)采用攝像頭與紅外感官進(jìn)行檢測(cè)，并且實(shí)時(shí)傳送到用戶(hù)移動(dòng)終端上和儲(chǔ)存到固定終端上。此系統(tǒng)同時(shí)與安保系統(tǒng)以及固定終端相連接，實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)庫(kù)內(nèi)的情況，如果在車(chē)庫(kù)運(yùn)行期間檢測(cè)到人員出現(xiàn)在車(chē)庫(kù)內(nèi)，固定終端會(huì)立即停止車(chē)庫(kù)運(yùn)行，確保人員安全并且有效防盜。

4.5 排煙系統(tǒng)與排水系統(tǒng)

為保持車(chē)庫(kù)內(nèi)空氣清新、干燥，車(chē)庫(kù)內(nèi)裝有排煙、排水系統(tǒng)。系統(tǒng)會(huì)檢測(cè)車(chē)庫(kù)內(nèi)的濕度以及煙塵程度進(jìn)行排煙排水。第一，可以時(shí)刻保持車(chē)庫(kù)的干燥，使系統(tǒng)安全運(yùn)行，第二，為車(chē)庫(kù)的消防做好監(jiān)測(cè)，保證車(chē)主以及車(chē)輛的安全。

5 結(jié)語(yǔ)

文中說(shuō)明了空間立體智能車(chē)庫(kù)的各個(gè)系統(tǒng)及其調(diào)度策略，發(fā)揮車(chē)庫(kù)最大的空間利用率及最快的存取車(chē)效率，此車(chē)庫(kù)極大地提高了空間利用率，且易于建造，結(jié)構(gòu)明了，存取車(chē)方便，保障車(chē)輛的安全停放。調(diào)度策略穩(wěn)定，易于實(shí)行。